Giáo án Vật lý 11 bài 25: Tự cảm

Vật lý 11 CB GVHD giảng dạy THPT Đoàn Kết Hai Bà Trưng : Phùng Thị Thanh Hà Bài 25: TỰ CẢM (Chương trình ban Cơ bản) I Mục tiêu: Kiến thức: - Phát biểu từ thông riêng mạch kín gì? - Phát biểu khái niệm tượng tự cảm? - Viết công thứ tính suất điện động tự cảm? - Viết cơng thức tính Năng lượng từ trường ơng dây tự cảm Kĩ năng: - Vận dụng công thức làm tập vê tượng tự cảm - Giải thích tượng tự cảm II CHUẨN BỊ: Giáo viên: - Dụng cụ thí nghiệm tượng tự cảm: điện trở R, ống dây tự cảm L, khóa K, đèn, nguồn Học sinh: Ôn tập tượng cảm ứng điện từ, từ thông, suất điện động II TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: Hoạt động : Ổn định lớp Kiểm tra cũ Hoạt động GV Hoạt động HS H: Phát biểu viết công thúc - Trả lời câu hỏi định luật Fa-ra-day Nêu quan hệ suấ điện động cảm ứng định luật Len-xơ Lấy ví dụ ứng dụng tượng cảm ứng điện từ Nội dung ghi bảng Vật lý 11 CB THPT Đoàn Kết Hai Bà Trưng O: Nhận xét, đánh giá Hoạt động : Tìm hiểu từ thơng riêng mạch kín Hoạt động GV Mở bài: Nhắc lại tượng cảm ứng điện từ Trong này, xét loại tượng cảm ứng điện từ đặc biệt tượng tự cảm: tượng cảm ứng điện từ xảy mạch có dòng điện biến thiên theo thời gian Vậy tượng tự cảm gì? GV ghi tên lên bảng Qua mặt kín giới hạn vòng dây (C) có dòng điện i, có từ thơng khơng? Tại sao? O: đưa khái niệm từ thơng ?: Cơng thức tính từ thơng học ?: Cơng thức từ trường dòng điện chạy dây dẫn có hình dạng đặc biệt? O: Ta thấy Φ ~ B mà B ~ i => Φ ~ i => viết Φ = L.i L: hệ số dương, phụ thuộc vào cấu tạo kích thước mạch kín (C) gọi hệ số tự cảm Đơn vị [i]= A, [ Φ] = Wb => L =  Wb => [L]= =H (Henri) i A O: Người ta nói Faraday phát minh tượng cảm ứng điện từ Nhưng đồng thời độc lập với Faraday có Henri nhà Vật lý Mỹ ngườinghieen cứu tượng Hoạt động HS + Có từ thơng Vì dòng điện sinh từ trường + Dây dẫn thẳng B= 2.10-7 i r + Dây dẫn uốn thành vòng tròn: B=  10-7 i R + Ống dây: B=  10-7.n.I Ghi bảng Bài 25 : Tự Cảm I Từ thơng riêng mạch kín - Từ thơng riêng từ thơng dòng điện i qua vòng dây kín (C) gây Φ ~ B mà B ~ i => Φ ~ i => viết Φ = L.i L: hệ số dương, phụ thuộc vào cấu tạo kích thước mạch kín (C) gọi hệ số tự cảm Đơn vị [i]= A, [ Φ] = Wb => L =  Wb => [L]= =H (Henri) i A - Ví dụ: (SGK) Cơng thức tính độ tự cảm: N L=  10-7 .S l * Cách làm tăng L tăng N cho lõi sắt vào lòng ống dây N2 L=  10-7.µ .S; l µ: độ từ thẩm, đặc trưng cho từ tính lõi sắt µ chân khơng = 1; µkhơng khí  Vật lý 11 CB Người ta lấy tên ông đặt cho đơn vị độ tự cảm ống dây O: Xét ví dụ SGK ?: Trả lời câu C1 Gợi ý: Tính từ thơng ống dây? Tính từ thơng riêng ống dây theo công thức (25.1)? O: Viết cơng thức tính độ tự cảm: THPT Đồn Kết Hai Bà Trưng Trả lời C1 + Nghe giangr ghi N L=  10-7 .S l O: Chú ý: Công thức áp dụng ống trụ có chiều dài l lớn so với đường kính tiết diện S Ống có độ tự cảm L đáng kể gọi ống tự cảm hay cuộn cảm Kí hiệu cuộn cảm: ?: Dựa vào cơng thức (25.2) nêu cách làm tăng độ tự cảm L O: Làm tăng độ tự cảm người ta thường + Các cách tăng: Tăng N, S Giảm l +NGhe giảng ghi vào tăng N cho lõi sắt vào lòng ống dây L=  10-7.µ N2 S; l µ: độ từ thẩm, đặc trưng cho từ tính lõi sắt µ chân khơng = 1; µkhơng khí  Vật lý 11 CB THPT Đồn Kết Hai Bà Trưng Hoạt động 2: Thí nghiệm tượng tự cảm Hoạt động GV Hoạt động HS O: Khi i (C) biến thiên  biến thiên, mạch xảy tượng cảm ứng điện từ gọi tượng tự cảm + Quan sát thí nghiệm nêu Y/c 1HS đọc đ/n tượng tự cảm tượng O: Nêu trường hợp xảy + Nghe giảng ghi vào tượng tự cảm O: Gới thiệu dụng cụ thí nghiệm: cuộn dây L có điện trở R, cần dụng cụ nhận biết tượng tự cảm đèn Vẽ mạch điện ?: Khi đóng khóa K, dự đốn tượng đèn sáng khơng, độ sáng đèn O: Tiến hành thí nghiệm y/c HS QS tượng ?: Nhận xét độ sáng đèn Giải thích tượng O: Nhận xét câu trả lời HS Hoạt động 3: Tìm hiểu suất điện động tự cảm lượng từ trường Hoạt động GV Hoạt động HS ?: Nêu công thức định luật Faraday + Nghe giảng, trả lời ghi ?: Xây dựng công thức tính suất điện Nội dung ghi bảng II Hiện tượng tự cảm Đ/n: tượng cảm ứng điện từ xảy mạch có i biến thiên - Các trường hợp xảy tượng tự cảm: + Khi đóng, ngắt mạch + Mạch điện xoay chiều b, Thí nghiệm: Thí Tiến Hiện Giải nghiệm hành tượng thích TN Đóng Đèn  tăng  itc khóa K sáng ngược Đèn chiều sáng iL ban lên từ đầu từ TN Ngắt K` Đèn  tắt giảm  itc Đèn bừng chiều sáng iL trước tắt Nội dung ghi bảng III Suất điện động tự cảm Suất điện động tự cảm: Vật lý 11 CB  động tự cảm i biến thiên ecu=Gợi ý: tính độ biến thiên từ thông t riêng? ?: Phát biểu thành lời cơng thức tính  suất điện động cảm ứng O: Dấu trừ (25.3) phù hợp với định luật Len-xơ O: Khi làm thí nghiệm trên, ngắt K, đèn sáng bừng lên trước tắt Chứng tỏ lượng phóng qua đèn Năng lượng lượng từ trường, tích lũy ống dây THPT Đồn Kết Hai Bà Trưng  ; mà  =L.i; t L không đổi =>  = L  i i => etc = -L (25.3) t etc = - Dấu (-) phù hợp với đl Len-xơ Năng lượng từ trường ống dây W= L.i2 IV Ứng dụng: (SGK) W= L.i2 ?: Trả lời C3 O: Nêu số ứng dụng cuộn cảm mạch xoay chiều máy biến IV Củng cố: Củng cố kiến thức Dặn dò HS làm tập SGK SBT Ý kiến GVHD (Ký tên, họ tên) Giáo sinh (Ký tên, học tên) ... K sáng ngược Đèn chiều sáng iL ban lên từ đầu từ TN Ngắt K` Đèn  tắt giảm  itc Đèn bừng chiều sáng iL trước tắt Nội dung ghi bảng III Suất điện động tự cảm Suất điện động tự cảm: Vật lý 11. .. khí  Vật lý 11 CB THPT Đồn Kết Hai Bà Trưng Hoạt động 2: Thí nghiệm tượng tự cảm Hoạt động GV Hoạt động HS O: Khi i (C) biến thiên  biến thiên, mạch xảy tượng cảm ứng điện từ gọi tượng tự cảm. .. diện S Ống có độ tự cảm L đáng kể gọi ống tự cảm hay cuộn cảm Kí hiệu cuộn cảm: ?: Dựa vào cơng thức (25.2) nêu cách làm tăng độ tự cảm L O: Làm tăng độ tự cảm người ta thường + Các cách tăng: Tăng